钱矿二水平5煤突出危险性区域划分报告140619.docx

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钱矿二水平5煤突出危险性区域划分报告140619

开滦（集团）钱家营矿业分公司

二水平5煤层突出危险性区域划分报告

编号：

201407001

开滦（集团）钱家营矿业分公司

编制时间：

2014年07月07日

报告名称：

开滦（集团）钱家营矿业公司5煤层突出危险性区域划分报告

报告编号：

201407001

参加测定人员：

序号

测试人员

职务

职称

专业

1

于之江

安全副总

正高级工程师

通风

2

宋德旺

地测副总

高级工程师

地测

3

庞凤岭

防突副总

高级工程师

采矿

4

李风志

防突办公室副主任

工程师

通风

5

杨秀军

技术员

助理工程师

通风

6

张金国

技术员

助理工程师

地测

审批人

公司总工程师：

张金海职称：

高级工程师

公司经理：

郑庆学职称：

正高级工程师

钱家营矿业公司

编制时间：

2014年07月07日

目录

一．预测区域范围的划分1

二．煤层区域概况3

三．区域生产概况4

四．区域瓦斯地质状况分析6

五.区域5煤瓦斯地质特征7

六.区域突出危险性相关参数测定与分析8

七.区域预测结论14

八.附图15

根据国家安全生产检测技术中心鉴定报告结论，钱家营矿业公司5煤层为突出煤层，矿井为突出矿井，为确保5煤层的开采的安全，按照有关规定，公司组织相关技术人员，对钱家营矿业公司矿井二水平5煤层进行突出危险性区域划分。

一．预测区域范围的划分

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第三十四条、第四十三条，并结合钱家营矿近期开展的瓦斯地质研究成果和生产布局实际情况，为了更好地做好钱家营矿防突工作，现将钱家营矿二水平（上边界标高-600m，下边界标高-850m，西至井田边界，东临钱吕边界）5煤层进行突出危险性区域划分。

结合钱家营矿目前生产区域的地质特征，矿井瓦斯地质单元进行划分如下：

㈠地质单元划分原则和依据

⒈以矿井总的地质构造划分为依据。

⒉同一地质单元，地质特征及煤层赋存相近。

⒊同一地质单元，煤质、煤厚、煤层结构相近。

⒋同一地质单元，瓦斯压力、含量的分布遵从随埋藏深度由浅到深逐步增大的规律。

㈡地质单元划分

根据矿井地质报告以及二水平（上边界标高-600m，下边界标高-850m，西至井田边界线，东临钱吕边界）瓦斯地质情况、构造情况可知，钱家营矿字段矛盾___________________________________________________________________________________________________________________________二水平其断层F12H=15.0∠62°以东属于东北部褶曲区，包括高各庄向斜、南阳庄背斜、毕各庄向斜；断层F12H=15.0∠62°以西至断层F50H=15.0∠38°以东为中部单斜区，5煤层基本连续，煤层倾角变化不大，没有大的褶曲和断层，此区域中探明的断层落差小于5m；断层F50H=15.0∠38°以西属于西南部褶曲区，包括李新庄向斜、刘唐保背斜。

通过对二水平的煤系地层总体情况分析，二水平的断层F12和F50将二水平分割成了三个基本地质块段，即三个地质单元（详见下表1）。

表1地质单元区域划分情况

地质单元编号

位置

地质构造情况

煤层赋存情况

备注

地质单元Ⅰ

上边界为标高-600m，下边界标高-850m，东至钱吕边界，西至断层F12H=15.0∠62°

断层F12H=15.0∠62°以东属于东北部褶曲区，包括高各庄向斜、南阳庄背斜、毕各庄向斜，断层F50造成5煤层不连续，地质单元Ⅰ与地质单元Ⅱ被断层F12H=15.0∠62°明显分割

5煤层为较稳定煤层，厚度在0.98-2.24之间，煤层角度在7°左右，平均厚度为1.43m，

包括有十采区、十一采区

地质单元Ⅱ

上边界为标高-600m，下边界标高为-850m，东至断层F12H=15.0∠62°，西至断层F50H=15.0∠38°

断层F12H=15.0∠62°以西至断层F50H=15.0∠38°以东属于中部单斜区，5煤层为连续区域，煤层倾角变化不大，没有大的褶曲和断层，此区域5煤层中探明的断层落差小于5m，地质单元Ⅱ与地质单元Ⅲ被断层F50H=15.0∠38°明显分割，

5煤层为不稳定煤层，厚度在0-5.4之间，平均厚度为1.6m，煤层角度在8°左右。

包括有七采区、八采区

地质单元Ⅲ

上边界为标高-600m，下边界标高-850m，东至断层F50H=15.0∠38°，西至井田边界线

断层F50H=15.0∠38°以西属于西南部，包括褶曲区李新庄向斜、刘唐保背斜，断层F50造成5煤层不连续，

5煤层为不稳定煤层，厚度在0-2.07之间，平均厚度为1.43m，煤层角度在15°左右。

包括有九采区、十三采区，九采区和十三采区均为新采区

二．煤层区域概况

钱家营井田隶属开平煤田，位于开平向斜的东南翼。

开平煤田地层属华北型沉积，古生代地层广泛分布，其中石炭-二叠系为含煤岩系，各系、统间多以整合或假整合接触（表2）。

含煤地层大多为第四系黄土覆盖，但也有零星出露。

表2井田地层表

界

系

统

年代

组

厚度（m）

新生界

第四系

Q

-------不整合------

洼里组

0～890

上

古

生

界

二

叠

系

上统

280

古冶组

346

下统

唐家庄组

180

大苗庄组

79

石

炭

系

上统

赵各庄组

74

开平组

70

中统

C2

唐山组

-------平行不整合------

马家沟组

65

下

古

生

界

奥

陶

系

中统

O2

345

下统

亮甲山组

115

冶里组

203

寒

武

系

上统

凤山组

68

长山组

48

崮山组

82

中统

张夏组

120

下统

馒头组

150

景儿峪组

263

元

古

界

震

旦

系

上统

迷雾山组

1200

杨庄组

400

下统

高于庄组

600

大红峪黄崖关组

------不整合------

五台群

450

太古界

前震旦

Ar

钱家营井田含煤地层为石炭系上统和二叠系下统，基底为中奥陶统马家沟组灰岩，含煤地层总厚度约为500m。

含煤二十余层，煤层总厚度达19.83m，含煤系数3.97%。

可采与局部可采煤层总厚度达16.23m。

含煤地层中标志层也较明显，主要煤层层位相对较稳定，因此，煤层对比可靠。

井田内可采和局部可采煤层共8层，即5、61/2、7、8、9、11、12-1和12-2煤，其中主要可采煤层为7、9、12-1煤，均属复杂结构的中厚-厚煤层。

8煤仅局部可采，且煤厚变化较大，煤层灰分较高，伪顶发育，属不稳定煤层。

61/2、11和12-2煤绝大部分不可采，属极不稳定煤层。

5煤一水平西翼大部分不可采，井田内为不稳定煤层，平均厚度1.42m。

局部有夹矸1～2层，为复杂结构。

5煤顶板为伪顶为粘土岩，偶有炭质粘土岩，平均厚约0.3m；直接顶板在中部和西部为粉砂岩，东北部及东部为中、细砂岩，沿倾向大致在-800m深为中砂岩，以浅一般为粉砂岩，厚约3.5m，一般地段，顶板岩石完整、较坚固。

底板为粘土岩和粉砂岩，少数为细砂岩，厚约1.5m，一般地段，底板岩石完整、较坚固。

三．矿井通风瓦斯情况：

⒈矿井通风方式为两翼对角式，通风方法为抽出式，全矿井共有两个进风井（副井、主井）,两个专用回风井（东风井、西风井）。

东风井安装两台K4-73-01-ON32型离心式通风机，一台运行，一台备用，配套同步电动机功率为1600kw，转速500r/min，传动方式为传动轴直接传动。

西风井安装通风机两台GAF26.6/15.8-1轴流式风机，一台运行，一台备用，配套PD118/70-6型同步电动机，功率1600Kw，固定转速1000r/min，传动方式为传动轴直接传动。

矿井相对瓦斯涌出量为1.620m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为18.254m3/min。

⒉通风线路

东翼：

新鲜风流由付井进入，分三路；一路：

进入-450水平经井底车场、东翼大巷到采区运输石门，进入煤层工作面，第二路：

由-600井底车场、东翼轨道大巷到采区运输石门；进入煤层工作面。

第三路：

经由-600井底车场、-850暗立井、-850东大巷、-780大巷进入采区运输上山。

工作面的乏风流由各采区回风石门经回风上山回到-300回风大巷由东风井排出。

西翼：

新鲜风流由付井进入，分三路；第一路：

进入-450水平经井底车场、-478皮带下山、在-600西大巷一川处与-600西进风汇合。

第二路：

由-600井底车场、西翼大巷一川处与-478皮带下山汇合后，经西翼轨道、皮带大巷到采区运输石门；第三路：

经由-600井底车场、-850暗立井、-850西大巷、西副巷进入采区运输上山，进入煤层工作面。

冲洗工作面的乏风流由各采区回风石门经回风上山回到-450回风大巷由西风井排出。

⒊2013年11月份测定矿井总排风量436.65m3/s，其中西风井风机排风量169.20m3/s,负压3050Pa;东风井风机排风量267.45m3/s,负压3200Pa。

各采区均为分区通风，各工作面采用独立通风。

矿井总需风量为334.19m3/s，总进风量为424.65m3/s。

矿井有效风量率为93.19%，矿井等积孔为9.27m2。

⒋5煤层以往在掘进和回采中，工作面没有发生过瓦斯超限现象，根据历年瓦斯等级鉴定情况，5煤层绝对瓦斯涌出量为0.378m3/min，相对瓦斯涌出量为0.74m3/t，没有发生过任何瓦斯动力现象。

四．区域瓦斯地质状况分析

㈠通过物探和地质勘探对已开采的煤层统计，每个地质单元5煤层无火成岩侵入，根据历年瓦斯等级鉴定报告5煤层绝对瓦斯涌出量为0.378m3/min，相对瓦斯涌出量为0.74m3/t，由于瓦斯涌出量小，按规定配风后，工作面瓦斯不超限。

㈡除-850主副石门区域外，二水平5煤层在采掘过程中没有发生过瓦斯动力现象。

㈢区域5煤瓦斯地质特征

图15煤甲烷含量分布特征图图25煤甲烷浓度分布特征图

通过上图（图1）5煤的甲烷含量与浓度及各种勘探研究，并根据中国矿业大学所编制的5煤层瓦斯地质图表明，瓦斯风化带范围为-750～-950m，平均在-825m左右（详见表3“5煤层瓦斯风化带下限控制点坐标表”和5煤层瓦斯地质图）。

根据5煤层瓦斯地质图得出地质单元Ⅰ瓦斯风化带最浅部煤层底板标高-780m，地质单元Ⅱ瓦斯风化带最浅部煤层底板标高为-750m,地质单元Ⅲ瓦斯风化带最浅部煤层底板标高为-810m。

地质单元Ⅰ、地质单元Ⅱ、地质单元Ⅲ的下部（瓦斯风化带下限控制点见控制点坐标），在瓦斯风化带下限以下，其它区域在瓦斯风化带内。

从实际已开采或揭开的5煤层工作面也表明了瓦斯涌出量较小，在所揭露的工作面中，没有任何瓦斯动力现象。

表35煤层瓦斯风化带下限控制点坐标表

控制点

坐标X

坐标Y

坐标Z

A1

4388921.49

488269.47

-786.0

A2

4388550.17

487967.21

-786.0

A3

4388374.47

487713.20

-789.0

A4

4388326.53

487489.02

-810.0

A5

4388344.76

487288.20

-850.0

A6

4387912.33

486988.48

-850.0

A7

4387166.46

487463.66

-785.0

A8

4386550.38

487791.14

-815.0

A9

4386404.27

487833.26

-800.0

A10

4386131.92

487591.72

-780.0

A11

4385834.94

487290.25

-780.0

A12

4385561.96

487086.25

-750.0

A13

4385093.96

486803.97

-750.0

A14

4384625.15

486568.77

-750.0

A15

4384274.59

486308.33

-790.0

A16

4383898.14

485993.39

-810.0

A17

4383384.13

485556.86

-825.0

A18

4382810.81

485103.16

-810.0

A19

4382498.93

484861.41

-810.0

A20

4382067.80

484448.50

-825.0

A21

4381775.67

484141.32

-840.0

A22

4381681.22

483963.26

-850.0

A23

4379710.50

483252.16

-850.0

A24

4379508.83

482971.63

-828.0

A25

4379224.60

482789.98

-830.0

A26

4379003.88

482516.32

-825.0

A27

4378837.00

482175.87

-810.0

A28

4378643.81

481625.15

-825.0

A29

4378546.15

481162.20

-820.0

A30

4378074.95

480265.92

-820.0

A31

4377559.03

479473.64

-810.0

A32

4376908.84

478775.71

-830.0

五、二水平各地质单元相关参数测定参定、瓦斯地质情况分析和突出危险性划分

为了确保二水平的5煤层安全开采，对二水平的5煤层按地质单元进行了突出危险性相关参数测定，并结合瓦斯地质图对突出危险性进行了划分，具体情况如下：

㈠地质单元Ⅰ（东北部褶曲区）参数测定情况、瓦斯地质情况分析和突出危险性划分

⒈测点钻孔参数及其测定情况见表4、表5。

表4地质单元Ⅰ钻孔参数表

孔号

钻孔倾角

见煤点标高

孔深（m）

终孔层位

孔口位置

测点1

+25°

-705.4

40

5煤顶板

2075泄水石门

测点2

+30°

-745.0

73.8

5煤顶板

十采下部轨道平石门

测点3

+30°

-657.1

24.7

5煤顶板

十采四中运斜

测点4

+30°

-595.5

69.3

5煤顶板

十采上部新增运煤石门

测点5

+26°

-677.2

47.8

5煤顶板

十一采三中运斜石门

表5地质单元Ⅰ测定参数表

测点

位置

破坏类型

放散初速度（△p）

坚固性系数（f）

压力（MPa）

备注

临界值

、

、

≥10

≤0.5

≥0.74

测点1

2075泄水石门

7.8

0.32

0.08

测点2

十采下部轨道平石门

7.6

0.31

0.17

测点3

十采四中运斜

6.6

0.29

0.02

测点4

十采上部新增运煤石门

Ⅱ

4.8

0.36

0

测点5

十一采三中运斜石门

7.6

0.36

0

地质单元Ⅰ中十采下部运斜石门在岩巷掘进过程中揭露5煤层，见煤点标高为-713.3，没有发生过瓦斯超限积存现象，也没有发生瓦斯动力现象，除此之外5煤层没有采掘活动，通过对地质单元Ⅰ瓦斯地质图及其瓦斯参数测定情况分析得出，将地质单元Ⅰ划分为无突出危险区和按突出危险区管理区。

A）地质单元Ⅰ中所测参数的测点均布置在瓦斯风化带内，测定参数钻孔见煤点标高均在-750m以上，且瓦斯压力小于0.74MPa，由于瓦斯风化带下限标高全部在-780m以下，为了保障安全，将无突出危险区下限边界定为-750m标高线。

即，地质单元Ⅰ的上边界为-600m标高线、下边界为-750m标高线、东至钱吕边界、西至断层F12所围成的区域处于瓦斯风化带以内，定为无突出危险区。

B）地质单元Ⅰ的上边界为-750m标高线、下边界为-850m标高线、东至钱吕边界、西至断层F12所围成的区域，因该区域无突出危险性区域预测实测点，该区域按突出危险区管理，根据矿井安全生产规划安排，及时针对该区域编制开拓后区域预测方案，进行开拓后预测。

⒉地质单元Ⅰ突出危险性划分结论：

上边界为-600m标高线、下边界为-750m标高线、东至钱吕边界、西至断层F12所包含的区域为无突出危险区；上边界为-750m标高线，下边界为-850m标高线、东到钱吕边界、西至断层F12所包含区域按突出危险区管理。

地质单元Ⅰ5煤层突出危险性区域划分简图

㈡地质单元Ⅱ参数测定情况、瓦斯地质情况分析和突出危险性划分

⒈测点钻孔参数及其测定情况见表6、表7、表8、表9。

表6地质单元Ⅱ钻孔参数表

孔号

钻孔倾角

见煤点标高

孔深（m）

终孔层位

孔口位置

测点6

+30°

-760.2

196.2

5煤顶板

-850西大巷

测点7

+30°

-749.0

189.6

5煤顶板

-850下井口

测点8

+29°

-576.5

42.5

5煤顶板

七采上部平石门

测点9

+30°

-650.3

176.8

5煤顶板

七采皮带山

测点10

+30°

-804.5

64.9

5煤顶板

八采下部轨道平石门

测点11

+30°

-714.3

59.1

5煤顶板

八采二中

测点12

+28.5°

-755.9

180.2

5煤顶板

八采回风山

测点13

+30°

-756.8

178.9

5煤顶板

-850西大巷

表7地质单元Ⅱ测定参数表

测点

位置

破坏类型

放散初速度（△p）

坚固性系数（f）

压力（MPa）

备注

临界值

、

、

≥10

≤0.5

≥0.74

测点6

-850西大巷

8.2

0.28

0.4

测点7

-850下井口

8.3

0.25

0.3

测点8

七采上部平石门

Ⅱ

7.4

0.30

0.2

测点9

七采皮带山

Ⅱ

6.2

0.32

0.5

有水

测点10

八采下部轨道平石门

7.2

0.29

0.2

测点11

八采二中

7.3

0.26

0.5

有水

测点12

八采回风山

Ⅱ

6.9

0.31

0.2

测点13

-850西大巷

Ⅱ

6.3

0.28

0.42

表8地质单元Ⅱ-850主石门钻孔参数表

孔号

钻孔倾角

见煤点标高

孔深（m）

终孔层位

孔口位置

备注

1

+30°

-833.0

35.1

5煤顶板

-850主石门钻窝

顶钻

6

+26°

-833.8

31.7

5煤

-850主石门钻窝

顶钻

7

+30°

-829.0

44.0

5煤顶板

-850主石门钻窝

喷孔

8

+28°

-828.7

34.4

5煤

-850主石门钻窝

喷孔

表9地质单元Ⅱ-850主石门钻孔测定参数表

孔号

位置

破坏类型

放散初速度（△p）

坚固性系数（f）

压力（MPa）

备注

临界值

、

、

≥10

≤0.5

≥0.74

1

-850主石门钻窝

19.2

0.19

顶钻

6

-850主石门钻窝

18.6

0.39

顶钻

7

-850主石门钻窝

3.8

0.39

喷孔

8

-850主石门钻窝

0.35

17.3

喷孔

地质单元Ⅱ瓦斯风化带最浅部煤层底板标高为-750m。

该单元内-850主石门钻窝内施工探查钻孔时发生了顶钻、喷孔动力现象，发生动力现象钻孔见煤点标高最浅为-828.7m，动力现象点在瓦斯带内，在-750m标高线以下78.7m处。

该单元内的钻孔测点6、7、8、9、10、11、12、13所测参数的测点（见煤点）均位于瓦斯风化带内，且瓦斯压力小于0.74MPa，

通过对地质单元Ⅱ综合分析，为了满足《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条之规定“突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m及以下范围为突出危险区。

”的规定，并确保安全，将地质单元Ⅱ划分为无突出危险区和按突出危险区管理区域，将无突出危险区下限边界定为-750m标高线。

A）地质单元Ⅱ的上边界为-600m标高线、下边界为-750m标高线、东至F12断层、西至F50断层所围成的区域定为无突出危险区。

B）该地质单元的上边界为-750m标高线、下边界为-850m标高线、东至F12断层、西至F50断层所围成的区域，按突出危险区管理。

⒉地质单元Ⅱ突出危险性划分结论：

地质单元Ⅱ的上边界为-600m标高线、下边界为-750m标高线、东至断层F12、西至断层F50所围成的区域为无突出危险区；上边界为-750m标高线、下边界为-850m标高线、东至断层F12、西至断层F50所围成的区域按突出危险区管理。

地质单元Ⅱ5煤层突出危险性区域划分简图

㈢地质单元Ⅲ：

包括的采区有九采区、十三采区，九采区和十三采区均为新采区，目前没有工程。

⒈通过对地质单元Ⅲ瓦斯地质图分析得出，并结合《开滦（集团）有限责任公司关于钱家营矿业公司九采区5煤层开拓前突出危险性预测的批复》（总技字〔2013〕158号）文件的批复意见，将地质单元Ⅲ划分为无突出危险区和按突出危险区管理区域。

A）在地质单元Ⅲ，由于瓦斯风化带下限标高全部在-810以深，为了保障安全，将无突出危险区下限边界定为-810m标高线，即，地质单元Ⅲ的上边界为-600m标高线、下边界为-810m标高线、东至F50断层、西至井田边界线所围成的区域处于瓦斯风化带以内，定为无突出危险区。

B）地质单元Ⅲ的上边界为-810m标高线、下边界为-850m标高线、东至F50断层、西至井田边界线所围成的区域，按突出危险区管理。

⒉地质单元Ⅲ突出危险性划分结论：

地质单元Ⅲ的上边界为-600m标高线、下边界为-810m标高线、东至F50断层、西至井田边界线所围成的区域为无突出危险区；上边界为-810m标高线、下边界为-850m标高线、东至F50断层、西至井田边界线所围成的区域按突出危险区管理。

地质单元Ⅲ5煤层突出危险性区域划分简图

七.区域预测结论

根据钱家营矿井勘探、勘查资料，二水平的每个地质单元位于瓦斯风化带以上的5煤层，结合对本区域煤与瓦斯突出相关参数的测定情况，对照勘查结果，根据《煤与瓦斯突出规定》第四十三条之规定，钱家营矿业分公司矿井井田5煤层突出危险性区域划分如下：

二水平的地质单元Ⅰ中上边界为-600m标高线、下边界为-750m标高线、东至钱吕边界、西至断层F12所包含的区域为无突出危险区；上边界为-750m标高线，下边界为-850m标高线、东至钱吕边界、西至断层F12所包含区域暂按突出危险区管理。

二水平的地质单元Ⅱ的上边界为-60